[发明专利]空间成像装置

权利要求书

1.一种空间成像装置，其特征在于，包括：

微振镜阵列，由多个微振镜单元构成，相邻微振镜单元具有同一固定间距；

光源阵列模组，位于所述微振镜阵列的入射光路上，为所述微振镜阵列提供阵列细光束；

其中，所述光源阵列模组提供的阵列细光束的光束数量与所述微振镜阵列的微振镜单元的数量相等；

光反射板，为集成有多个满足折反射定律的微反射单元的平板，位于所述微振镜阵列远离所述光源阵列模组的一侧，用于将所述光源阵列模组输出的每束细光束导入到所述微振镜阵列的每个微振镜单元，所述微振镜阵列的微振镜单元与所述光反射板上的微反射单元一一对应；

调控模组，用于根据待显示的虚拟场景，调控所述光源阵列模组输出具有与待显示虚拟场景灰度对应能量的细光束，并根据所述待显示虚拟场景对应的多个虚拟物点的空间位置信息和扫描信息的映射关系控制所述微振镜阵列向空间中的多个所述虚拟物点投射细光束，以使投射到每个所述虚拟物点上的多束细光束构成虚拟物点的发射光束锥；

其中，所述空间位置信息包括所述虚拟物点相对于所述微振镜阵列的方位信息和深度信息，所述扫描信息至少包括所述微振镜阵列中与每个所述虚拟物点对应的多个微振镜单元的扫描时刻、扫描角和光源阵列模组输出的光束能量。

2.根据权利要求1所述的空间成像装置，其特征在于，所述光源阵列模组由多个光源单元构成，每个光源单元包括照明光源和光准直合束单元；

所述光源阵列模组包括的光源单元的数量与所述微振镜阵列包括的微振镜单元的数量相等。

3.根据权利要求2所述的空间成像装置，其特征在于，所述光源单元的出射光轴实质平行于所述光反射板的工作平面的法线方向，所述微反射单元的反射平面的法线N3与所述光反射板的工作平面的法线N1之间角度fov2满足如下关系：

((W-D0)/2+d1)/L2<tan(2*fov2)<((W+D0)/2+d1)/L2；

d1<d；

其中，W为微振镜单元在X方向最大的宽度值，D0为微振镜单元的有效光学口径沿着X方向的最大尺寸，d1为各光源单元的出射光轴距与其相邻的微振镜单元沿着X方向的距离，L2为微振镜单元的工作面到光反射板中的微反射单元沿着Z方向的距离，d为相邻两个微振镜单元沿着X方向的间距。

4.根据权利要求3所述的空间成像装置，其特征在于，tan(2*fov2)＝(W/2+d1)/L2。

5.根据权利要求2所述的空间成像装置，其特征在于，所述微反射单元的反射平面的法线N3与所述光反射板的工作平面的法线N1实质上平行，所述光源单元的出射光轴与所述微反射单元的反射平面的法线N3的夹角afa1满足如下关系:

(W/4-D0/2+d2)/L3<tan(afa1)<(W/4+D0/2+d2)/L3；

其中，W为微振镜单元在X方向最大的宽度值，D0为微振镜单元的有效光学口径沿着X方向的最大尺寸，d2为各光源单元的出射光轴距与其相邻的微振镜单元沿着X方向的距离；L3为微振镜单元的工作面到光反射板靠近微振镜阵列一侧的工作平面的距离。

6.根据权利要求5所述的空间成像装置，其特征在于，tan(afa1)＝(W/4+d2)/L3。

7.根据权利要求2所述的空间成像装置，其特征在于，所述光源单元的出射光轴与所述微反射单元的反射平面的法线N3的夹角记为afa1，所述微振镜单元的工作平面的法线N2与所述微反射单元的工作平面的法线N3的夹角记为afa4，设置afa4等于afa1值。